徐传豪, 安崇伟,2, 王晶禹,2, 叶宝云, 宋长坤, 冀 威

(1. 中北大学化工与环境学院, 山西 太原 030051; 2. 山西省超细粉体工程技术研究中心, 山西 太原 030051; 3. 四川省新型含能材料军民融合协同创新中心, 四川 绵阳 621000)

1 引 言

炸药油墨,是一种以炸药作为“颜料”,与粘结剂溶液或乳液组成悬浮体系,利用直写平台或喷墨打印机,实现含能材料的逐层堆积。与传统的压装和熔铸装药相比,这种装药方式更加准确和精确,有利于微机电系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS)火工品及军用传感器中的微尺寸装药[1-2]。

目前,炸药油墨的研究主要集中在中美两国。2011年,美国研制出了六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)为基的EDF-11炸药油墨,以直写形式实现了MEMS组件上的图形化,并且通过了美军传爆药资格认证[2]。同年,邢宗仁等[3]配制出了质量比为1∶1的斯蒂芬酸铅/紫外光固化树脂和质量比95/5的斯蒂芬酸铅/硝化棉炸药油墨,可用于MEMS微推进芯片装药。此外,Ihnen等[4]探索了RDX/乙酸丁酸纤维素基炸药油墨,形成的复合物中RDX颗粒的大小约为300 nm。2013年,朱自强等[5]设计了CL-20/聚乙烯醇/乙基纤维素/水/异丙醇为主的炸药油墨,书写良好,最小线宽可达80.2 μm。2014年,Stec Ⅲ等[6]报道了可用于MEMS火工品中的CL-20/聚乙烯醇/乙基纤维素油墨配方。2016年,Wang等[7]研制出了CL-20/聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基炸药油墨,可用于微尺度装药,临界爆轰尺寸小于0.4 mm×0.4 mm。同年,姚艺龙等[8]对纳米CL-20/硝化棉基炸药墨水的直写成型规律进行了研究,得出了压力、针头直径、喷头高度等对成型效果的影响。以上这些研究主要集中在配方的研制及加工成型工艺上,对炸药油墨流变性能的研究并不多见。……